【免费】1流水线相关和指令调度1资源-CSDN文库

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实验一、流水线相关和指令调度

实验目的

 熟练掌握 WinMIPS64 模拟器的使用；

 加深对计算机流水线基本概念的理解；

 进一步了解 MIPS基本流水线各段的功能以及基本操作；

 加深对数据相关、结构相关的理解，了解相关对 CPU 性能的影响；

 了解解决数据相关的方法，掌握如何使用定向技术来减少数据相关带来的暂停。

 加深对循环级并行性、指令调度技术、循环展开技术的理解；

 熟悉用指令调度技术来解决流水线中的数据相关的方法；

 了解循环展开、指令调度等技术对 CPU 性能的改进。

实验平台

 WinMIPS64模拟器

实验内容和步骤

 一、流水线相关

1. 用 Win

MIPS64

模拟器执行下列三个程序（任选一个）：

 求阶乘程序factorial.s

 插入排序程序isort.s

 乘法计算程序mult .s

分别以步进、连续、设置断点的方式运行程序，观察程序在流水线中的执行情况，观

察

CPU

中寄存器和存储器的内容。

掌握WinMIPS64的操作和使用。

2. 用

MIPS64

汇编语言编写代码文件

*.s

，程序中应包括结构相关。用 WinMIPS64模拟器运

行你编写的程序，通过模拟：

 找出存在结构相关的指令对以及相应的结构相关的部件；

 记录由结构相关引起的暂停时钟周期数，计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百

分比；

 论述结构相关对 CPU 性能的影响，讨论解决结构相关的方法。

3. 用

MIPS64

汇编语言编写代码文件

*.s

，程序中应包括数据相关。在不采用定向技术的情

况下，用 WinMIPS64/WinDLX 模拟器运行存在数据相关的程序。记录数据相关引起的暂

停时钟周期数以及程序执行的总时钟周期数，计算暂停时钟周期数占总执行周期数的百

分比。

4. 在采用定向技术的情况下，用 WinMIPS64模拟器再次运行程序。重复上述 3 中的工作，

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